汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法及计算机可读介质技术

本发明专利技术涉及一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法及计算机可读介质，其中障自动诊断方法包括：步骤1：建立全工况数据库；步骤2：实时监测汽轮机组运行时的振动数据和运行参数数据；步骤3：若振动数据与全工况数据库中的数据差值超过预设阈值，则执行步骤4；步骤4：依次确定振动异常发生位置、振动异常发生时汽轮机组所处状态以及该位置在当前状态下的特征参数；步骤5：根据步骤4确定的特征参数，将实时采集的参数值与全工况数据库中的参数值进行比较，获取故障诊断结果。与现有技术相比，本发明专利技术具有能够有效实现对汽轮机组全工况下的振动参数和运行参数实时监测，当振动故障发生时结合运行参数联合诊断等优点。结合运行参数联合诊断等优点。结合运行参数联合诊断等优点。

【技术实现步骤摘要】
汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法及计算机可读介质


[0001]本专利技术涉及汽轮机组故障诊断
，尤其是涉及一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法及计算机可读介质。

技术介绍

[0002]汽轮机是发电企业最主要的设备之一，其能否安全稳定运行影响着整个发电机组的安全性和经济性。对于汽轮机来说，振动故障是最主要的设备故障，能够及时合理的处理汽轮机振动故障是电厂安全、稳定生产的重要保障。
[0003]目前的部分发电厂，对于汽轮机振动故障的分析，仅仅是停留在针对振动故障本身，而忽略了引起振动的深层次原因，例如，汽轮机最常见的振动故障分量是1倍频分量，该故障即表示汽轮机存在质量不平衡问题，而解决质量不平衡问题的最直接方式就是动平衡处理，所以有些电厂没有具体分析是什么原因导致的质量不平衡就直接进行了动平衡处理，暂时的结果可能比较理想，但是后期很容易再次出现此类问题。
[0004]对于振动信息的存储和管理，由于汽轮机时刻都会传递着振动信号，信息量较大，每隔一个固定周期，电厂监测控制设备中的振动数据会被自动删除，所以本机组的冲转、定速、带负荷过程以及各工况下的振动数据以及其他运行参数不能很好的保存，不利于后期振动分析。即使有的机组保存了较长时间的数据，但是没能整理归纳、加以利用，导致资源的浪费，不利于振动故障的分析。
[0005]因此，目前亟需一种振动故障分析方法，该振动故障诊断方法依据建立的各工况下数据库，分析振动背后深层次的原因，解决根本问题，提高电厂的经济性、安全性和管理水平。实现旋转机械振动监督、故障诊断和信息管理的一体化，提高电厂对旋转设备的综合管理水平。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够有效实现对汽轮机组全工况下的振动故障实时监测的汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法及计算机可读介质。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法，所述的故障自动诊断方法包括：
[0009]步骤1：建立全工况数据库；
[0010]步骤2：实时监测汽轮机组运行时的振动数据和运行参数数据；
[0011]步骤3：若振动数据与全工况数据库中的数据差值超过预设阈值，则执行步骤4；
[0012]步骤4：依次确定振动异常发生位置、振动异常发生时汽轮机组所处状态以及该位置在当前状态下的特征参数；
[0013]步骤5：根据步骤4确定的特征参数，将实时采集的参数值与全工况数据库中的参数值进行比较，获取故障诊断结果。
[0014]优选地，所述的全工况数据库包括机组启停机状态、定速状态以及带负荷状态下汽轮机组的正常振动数据和运行参数正常范围值。
[0015]更加优选地，所述的启停机状态包括暖机状态和过临界状态；所述的定速状态具体为定速3000r/min状态；所述的带负荷状态包括若干环境温度下的带负荷状态。
[0016]优选地，所述的步骤3还包括：
[0017]若振动数据与全工况数据库中的数据差值未超过预设阈值，且运行参数数据不在正常范围内，则进行报警。
[0018]优选地，所述的步骤4具体为：
[0019]振动异常发生位置包括高中压缸、低压缸和发电机；
[0020]振动异常发生时汽轮机组所处状态包括机组启停机状态、定速状态以及带负荷状态；
[0021]所述的特征参数包括启停机特征参数、带负荷后高中压缸转子特征参数、带负荷后低压转子特征参数和发电机转子特征参数。
[0022]更加优选地，所述的启停机特征参数包括缸温、涨差、高压缸膨胀、轴封温度和真空；所述的带负荷后高中压缸转子特征参数包括间隙电压，主汽温度、压力、流量、调门开度和瓦温；所述的带负荷后低压转子特征参数包括真空、轴封温度和瓦温；所述的发电机转子特征参数包括密封瓦油温、氢压、氢温、励磁电流和励磁电压。
[0023]优选地，所述的步骤5具体为：
[0024]步骤5
‑
1：判断各特征参数与预设阈值的偏差是否大于预设的偏差阈值，若是，则直接根据故障参数确定故障原因，否则，执行步骤5
‑
2；
[0025]步骤5
‑
2：计算振动与特征参数的相关系数矩阵，判断相关系数是否超标，若是，则直接根据相关系数确定故障原因，否则，执行步骤5
‑
3；
[0026]步骤5
‑
3：确定振动是与参数无关的振动，判断振动是否为周期性振动，若是，则诊断为随机碰摩故障，否则，执行步骤5
‑
4；
[0027]步骤5
‑
4：判断为转子内部缺陷，进行人工诊断。
[0028]更加优选地，所述的相关系数具体为Pearson相关系数。
[0029]更加优选地，所述的Pearson相关系数的计算方法为：
[0030][0031][0032]其中，Y
i
为分析时间段内的变量数据；X
i
＝{Δt,2Δt,3Δt,...,n
·
Δt}，Y
i
＝{y1,y2,y3,...,y
n
}，Δt为采样间隔；μ
X
为分析时间段过程量的平均值，σ(X)为分析时段内过程量的波动幅度；μ
Y
为分析时间段内振动的平均值，σ(Y)为分析时段内振动的波动幅度；
[0033][0034][0035][0036][0037]r
xy
'为振动和特征参数之间的相关系数，r
xy
为振动与过程参数之间的相关性，计算方法为：
[0038]r
xy
＝2|r'
xy
|
‑1[0039]τ为时延参数，用于反映两个变量变化趋势之间的时间差，τ≤n
‑
2。
[0040]一种计算机可读介质，所述的计算机可读介质内存储有上述任一项所述的汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法。
[0041]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0042]有效实现对汽轮机组全工况下的振动故障实时监测：本专利技术中的振动故障自动诊断方法基于参数融合的汽轮机组全工况振动故障分析方法，建立包括冲转、定速、带负荷过程以及各工况在内各种数据库，记录了机组各参数在不同状态下正常运行的范围；可以实时监测机组的振动数据、运行参数，对于异常的振动可以基于全工况数据库，根据特征参数、相关系数判断故障原因，深层次挖掘故障原因，有效实现了对汽轮机器全工况下的振动参数和运行参数实时监测，当振动故障发生时结合运行参数联合诊断。
附图说明
[0043]图1为本专利技术中汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法的流程示意图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法，其特征在于，所述的故障自动诊断方法包括：步骤1：建立全工况数据库；步骤2：实时监测汽轮机组运行时的振动数据和运行参数数据；步骤3：若振动数据与全工况数据库中的数据差值超过预设阈值，则执行步骤4；步骤4：依次确定振动异常发生位置、振动异常发生时汽轮机组所处状态以及该位置在当前状态下的特征参数；步骤5：根据步骤4确定的特征参数，将实时采集的参数值与全工况数据库中的参数值进行比较，获取故障诊断结果。2.根据权利要求1所述的一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法，其特征在于，所述的全工况数据库包括机组启停机状态、定速状态以及带负荷状态下汽轮机组的正常振动数据和运行参数正常范围值。3.根据权利要求2所述的一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法，其特征在于，所述的启停机状态包括暖机状态和过临界状态；所述的定速状态具体为定速3000r/min状态；所述的带负荷状态包括若干环境温度下的带负荷状态。4.根据权利要求1所述的一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法，其特征在于，所述的步骤3还包括：若振动数据与全工况数据库中的数据差值未超过预设阈值，且运行参数数据不在正常范围内，则进行报警。5.根据权利要求1所述的一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法，其特征在于，所述的步骤4具体为：振动异常发生位置包括高中压缸、低压缸和发电机；振动异常发生时汽轮机组所处状态包括机组启停机状态、定速状态以及带负荷状态；所述的特征参数包括启停机特征参数、带负荷后高中压缸转子特征参数、带负荷后低压转子特征参数和发电机转子特征参数。6.根据权利要求5所述的一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法，其特征在于，所述的启停机特征参数包括缸温、涨差、高压缸膨胀、轴封温度和真空；所述的带负荷后高中压缸转子特征参数包括间隙电压，主汽温度、压力、流量、调门开度和瓦温；所述的带负荷后低压转子特征参数包括真空、轴封温度和瓦温；所述的发电机转子特征参数包括密封瓦油温、氢压、氢温、励磁电流和励磁电压。7.根据权利要求1所述的一种汽轮机组全工况振动故障自动诊断方法，其特征在于，所述的步骤5具体为：步骤5
‑
1：判断各特征参数与预设阈值的偏差是否大于预设的偏差阈值，若是，则直接根据故障参数确定故障原因，否则，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚顺，徐威，俞卫新，王永，李国庆，王乃斌，陶本勇，梁魁西，秦攀，宋立远，
申请(专利权)人：芜湖发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：